模具制造和電火花加工機(jī)床

    電火花加工機(jī)床自20世紀(jì)50年代在中國誕生以來，走過了漫長(zhǎng)而快速的發(fā)展道路，技術(shù)日益先進(jìn)，應(yīng)用越來越廣，目前已在中國模具工業(yè)中占有十分重要的地位，每年都有1萬多臺(tái)新的電火花加工機(jī)床進(jìn)入模具制造領(lǐng)域。在模具型面加工中，電火花加工機(jī)床雖然受到高速銑削的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但由于其獨(dú)特性能和技術(shù)的不斷進(jìn)步，電火花加工機(jī)床今后仍將在模具工業(yè)中發(fā)揮其獨(dú)特的作用，并獲得進(jìn)一步的發(fā)展。

    20世紀(jì)50年代以前，中國模具制造基本是用手工工具配以一般通用機(jī)床進(jìn)行。50年代后期，電加工工藝開始在模具制造中應(yīng)用。

    中國第一臺(tái)電火花加工機(jī)床誕生于1954年。1956年1月27日，營(yíng)口電火花機(jī)床廠試制成功全國第一臺(tái)便攜式電火花強(qiáng)化機(jī)。這是國內(nèi)最先把放電加工技術(shù)用于生產(chǎn)的第一臺(tái)電加工裝置。1958年研制成功的DM5540型電脈沖機(jī)床具有效率高、電極損耗小的優(yōu)點(diǎn)，從而開始了電加工機(jī)床進(jìn)入以模具加工為主的時(shí)期。“鋼打鋼”電加工工藝的研究成功解決了電極與沖頭的配合問題，這使電加工機(jī)床在模具（特別是沖壓模具）加工中得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。電火花機(jī)床得到迅速發(fā)展。

    從60年代初開始，電火花成形機(jī)床和電火花線切割機(jī)床在模具制造中的應(yīng)用不斷發(fā)展，促進(jìn)了模具制造技術(shù)的提高和模具工業(yè)的發(fā)展。1964年中國開發(fā)了光電跟蹤電火花線切割機(jī)床和快速走絲電火花線切割機(jī)床。1965年10月，營(yíng)口電火花機(jī)床廠試制成D6125型電火花成型加工機(jī)床。它是國內(nèi)最先采用液壓伺服控制系統(tǒng)，以電子開關(guān)元件為脈沖電源的定型產(chǎn)品。這是國內(nèi)最早出口援外的電火花成型加工機(jī)床。 1969年出現(xiàn)快速走絲數(shù)控電火花線切割機(jī)床。而晶體管脈沖電源的沖D6140電火花成形機(jī)床拓寬了電加工在型腔模具加工中的應(yīng)用。

    可控硅電源和晶體管電源的電加工機(jī)床，在70年代得到較大的發(fā)展，它們與不斷完善的平動(dòng)頭相結(jié)合，使型腔模電火花平動(dòng)工藝日趨成熟，促進(jìn)了型腔模電火花加工的新發(fā)展。在1970年底，中國第一臺(tái)GDX-1型光電跟蹤線切割機(jī)在蘇州三光廠制造成功了。電加工技術(shù)的不斷發(fā)展使電加工在模具加工中所占比例逐步提高，電火花加工機(jī)床在模具工業(yè)的應(yīng)用也越來越多。

    隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，80年代電火花機(jī)床有了新的突破，陸續(xù)出現(xiàn)了一些高性能的數(shù)控電火花加工機(jī)床。80年代中國還自行開發(fā)了場(chǎng)效應(yīng)管脈沖電源、數(shù)控平動(dòng)裝置及工藝技術(shù)和低速走絲線切割技術(shù)，使中國的數(shù)控電火花加工得到迅速發(fā)展。

   在國際機(jī)械加工行業(yè)，先進(jìn)國家早在八十年代就研制和生產(chǎn)低速走絲電火花線切割機(jī)（俗稱慢機(jī)）而在當(dāng)時(shí)中國尚屬空白。隨著中外合資企業(yè)生產(chǎn)電火花加工機(jī)床和引進(jìn)數(shù)控電火花加工技術(shù)及機(jī)床，中國三光牌DK7632型低速走絲電火花線切割機(jī)于1997年研制成功。另外，90年代生產(chǎn)的還有HCX250、DK76、CC100等，數(shù)控低速走絲線切割機(jī)床對(duì)沖壓模具加工來說，不論從工藝、技術(shù)、功能、加工精度、效率，表面質(zhì)量及對(duì)超硬材料的加工性能等方面都有很大提高。S205TNC、HCD400K、GW7452、SC110、SF310、B50等一系列性能價(jià)格比極具競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)控電火花成形機(jī)床的出現(xiàn)，使中國的電火花成形機(jī)床在模具工業(yè)的應(yīng)用，更展示了它們的多功能、高精度、穩(wěn)定可*、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)。

    目前，電火花線切割加工的精度已達(dá)到2微米，最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3微米，這對(duì)諸如IC引線框架模等精密模具的加工具有十分重要的意義。由于大錐度和大厚度方面的技術(shù)進(jìn)展，以及自動(dòng)穿絲、自動(dòng)定位等技術(shù)的進(jìn)步，電火花切割加工在塑料和鋁型材料擠出模及沖壓模制造中充分發(fā)揮了它的優(yōu)勢(shì)。精密電火花線切割加工和研磨、拋光相結(jié)合的加工方式，在模具加工中正在不斷發(fā)展。而鏡面電火花加工技術(shù)的發(fā)展，使精密電火花成形機(jī)床在精密型腔模具加工方面起著越來越重要的作用。有的電火花成形機(jī)的加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.1微米。

    隨著高速加工在模具制造中的應(yīng)用逐步發(fā)展，電加工機(jī)床的地位受到了挑戰(zhàn)。但它仍舊有廣泛的前景。例如在模具的深窄小型腔、窄縫、溝糟、拐角、冒孔等加工方面，具有其他加工方法難以替代的作用。“電火花銑削加工”、“混粉加工”、“模糊控制”、“微細(xì)電火花加工”等技術(shù)的發(fā)展和直線電機(jī)及專家系統(tǒng)的應(yīng)用，也使電火花加工機(jī)床繼續(xù)保持良好的發(fā)展。數(shù)控高速電火花小孔加工機(jī)性能的不斷提高使它的用途越來越廣。

    現(xiàn)在，電火花加工技術(shù)與模具制造已密不可分。一方面是電火花加工技術(shù)的發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件，另一方面是模具工業(yè)的發(fā)展，向電火花加工提出了越來越高的要求，促使電火花加工技術(shù)的發(fā)展。兩者相輔相成，相互促進(jìn)，共同發(fā)展。近年來，中國模具行業(yè)每年新增加的電加工機(jī)床都在1萬臺(tái)以上，在現(xiàn)在的模具生產(chǎn)中，大約三分之一的加工工作是由電火花加工機(jī)床完成的。我們有理由相信，電火花加工機(jī)床在模具工業(yè)中的應(yīng)用不但在過去和現(xiàn)在十分廣泛，而且今后也必將繼續(xù)發(fā)揮其重要作用。